第二次人的能力因素

1、人的机能特性作业过程中人的因素1 感觉和知觉特征2 神经系统3 人的运动系统及运动输出4 人的心理现象2013-11-110人的机能特性1 感觉和知觉特征一、感觉、知觉的基本特性二、视觉特性三、听觉特征四、其他感觉2013-11-111人的组成系统人的机能特性一、感觉、知觉的基本特性消化系统运动系统泌尿系统内分泌系统感觉系统呼吸系统循环系统神经系统生殖系统人作为人机系统中的一个子系统，与外界发生联系的主要是三个子系统：感觉系统、神经系统、运动系统2013-11-112人的机能特性中枢神经系统人机感觉系统运动系统人机界面系统示意2013-11-11显示系统机控制系统3人的机能特性感觉知觉2013

2、-11-11感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映。类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉等。知觉是在人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。4人的机能特性感觉和知觉的关系与区别:感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用事物的反映。知觉是在感觉的基础上产生的，感觉是知觉的组成部分；知觉与个人因素有关。感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的是客观事物的整体。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。2013-11-115感觉阈限差别感觉阈限适 应人的机能特性1、感觉的

3、基本特性适宜刺激能引起感觉器官有效反应的刺激。刚刚能引起感觉的最小刺激量(强度)为感觉阈下限；能产生正常感觉的最大刺激量称为感觉阈上限。同类型的两个刺激，刚能引起差别感觉的最小差别量。在同一刺激的持续作用下，人的感受性发生变化的过程。2013-11-116对 比人的机能特性相互作用在一定条件下各感觉器官对其适宜刺激的感受能力将受到其它刺激的干扰影响而降低，使感受性发生变化。同一感受器官接受两种不同但属同一类的刺激作用，使感受性发生变化的现象。余 觉现象。2013-11-11刺激取消后，感觉可以存在一极短的时间的7人的机能特性继时对比同时对吃糖后吃水果，感觉不甜无彩色对比比2013-11-11灰

4、色深灰色浅8人的机能特性2、知觉的基本特性、知觉的基本特性整体性把由多种属性、许多部分组成的对象看作具有一定结构的统一的整体。2013-11-119人的机能特性理解性根据已有的知识经验去理解当前的感知对象。语言原形刺激物语言提示再现图形语言提示再现图形对理解的影响2013-11-11眼镜哑铃10恒常性人的机能特性选择性在知觉时，将某些对象从某背景中优先区分出来，并予以清晰反映。而其它对象则呈隐退模糊的知觉应象。“鲁宾之壶”反转图形当知觉的条件在一定范围内改变了的时候，知觉的对象仍然保持相对不变。2013-11-1111人的机能特性错觉在一定条件下对事物产生的不正确的知觉。恒常性的颠倒。2013

5、-11-11(a)(b)12人的机能特性错觉（听觉、心态、视觉、运动、空间）对外界事物不正确的知觉对比错觉人的机能特性人的机能特性二、视觉特性1、视觉刺激全部光谱中的可见光，波长380780nm，占全部电磁光谱的1/70。2013-11-1116人的机能特性2、视觉机能视角：被看目标物的两端点光线投入眼球的交角()。=2arctg（D/2L）（分）临界视角：眼睛能分辨被看目标物最近两点的D视角。视力：眼睛分辨物体细节 L能力的一个生理尺度，用临界视角的倒数表示，即：视力=1/临界视角在工业设计中，视角是确定设计可视对象尺寸大小的依据。2013-11-1116人的机能特性视野：当人的头部和眼球不

6、动时，人眼能觉察到的空间范围，通常以角度表示。垂5025直眼睛最佳转动水平标准视线面内的视野最大视野10站立时自然视线15坐姿自然视线302013-11-117017人的机能特性视距：人在操作系统中正常的观察距离。色觉：人眼的辩色能力。色视野：不同的颜色对人眼的刺激不同，所以视野也不同。白色的视野最大，黄、蓝、红、绿色的视野依次渐小。垂直面的色13095 80 45 40 觉视野2013-11-1118人的机能特性视觉的适应：视觉器官的感受性对光刺激变化的适应性。暗适应：人由明亮的环境转入暗环境，视觉感受性逐步提高的过程称为暗适应。获得80%的暗适应约需25分钟。明适应：与暗适应相反的过程。明

7、适应在约1分多钟即可完成。2013-11-1119人的机能特性图3-8 明适应与暗适应人的机能特性表B1视网膜的视杆细胞和视锥细胞的不同性质返回人的机能特性暗适应和明适应(视觉的适应)根据视觉的明暗适应特征，要求在设计工作面照明时，需使其亮度均匀而且不产生阴影，否则，眼睛的频繁明暗调节，不仅会增加眼睛的疲劳，而且会引起错误操作。2013-11-1122人的机能特性3、视觉特性眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快且不易疲劳仪表外形设计为横向长方形。视线变化习惯从左到右、从上到下、顺时针方向运动仪表刻度沿此方向。眼睛对水平方向尺寸估计精度高于垂直方向误读率：水平仪表28%，垂直仪表35%。2013

8、-11-1123人的机能特性眼睛偏离视中心时，对不同象限的优先序见右图。通常以双眼视野为设计依据。人眼对直线轮廓比曲线轮廓更易于接受。颜色对比与眼睛辨别能力有一定关系。最优再次视中心次优更次黑黑黑黑单色远距离易辨认的顺序2013-11-11两色搭配易辨认的顺序24人的机能特性三、听觉特征1、听觉刺激声源振动的物体。振动频率：2020000Hz2、几个计量声音强弱的物理量：声功率声源在单位时间内以声波形式发射出的能量。瓦，W声强单位时间内，垂直于声波传播方向的单位面积上通过的声能。瓦/平方米，W/m2声压由于声波作用于物体而引起的压强增加量。牛顿/平方米，帕，Pa2013-11-1125人的机能

9、特性空气传导人的机能特性骨传导：声波颅骨骨迷路内耳淋巴液螺旋器听神经大脑皮层听觉中枢28人的机能特性声压级声压p与基准声压p0（210-5Pa）比值的对数的20倍。即LdB= 20 lg(p/p0) ，dB响度反映声压级和频率两者对人耳听觉的综合作用效果。（单位：方，phon）2013-11-11声压级，dB70phon频率，HzISO 等 响 曲 线* 此为众多曲线之一条。仅为示意人的机能特性声音的主观感觉（1）响度：人耳对声音的主观感觉量度（2）响度级：为了比较不同频率声音的响度，引出了等响曲线。人的机能特性等响曲线人的机能特性2、听觉特性、听觉特性接受信息无方向性;强度辨别阈限;频率辨别

10、阈限。对频率变化的感觉呈指数递减。频率越高，频率的变化越不易辨别。方位辨别能力（高频根据强度差，低频根据时间差判断）；距离知觉（根据声强变化判断）；掩蔽效应由于干扰声的存在，使声信号清晰度阈限升高。2013-11-1131人的机能特性四、其他感觉1 肤觉触觉：机械刺激引起。皮肤浅层触觉感受器。可辨别物体大小、形状、硬度、光滑度、表面肌理等。温度觉：冷觉、热觉。由分布在皮肤不同部位的温度感受器引起。对保持机体内部温度稳定和维持正常生理过程非常重要。痛觉：肤觉感受器接受剧烈的物理、化学刺激而引起的感觉。2013-11-1132人的机能特性2 本体感觉人在进行各种活动的同时，能给出身体及四肢所在位置

11、的信息。平衡觉：人对自己头部位置的各种变化及身体平衡状态的感觉。影响平衡觉的因素：酒、年龄、恐惧、突然的运动、热紧迫、不常有的姿势等。2013-11-1133人的机能特性运动觉：人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种感觉。运动觉涉及人体的每一个动作，是仅次于视、听觉的感觉。人的各种操作技能的形成更有赖于运动觉信息的反馈调节2013-11-1134人的机能特性男性身体各部分的触觉敏感性人的机能特性男性身体各部位刺激点定位的能力人的机能特性2 神经系统一、神经系统的功能二、神经系统的组成三、人的信息处理2013-11-1137人的机能特性一、神经系统的功能神经系统：是机体的主导系统，将人体内、

12、外环境的各种刺激转变为神经冲动，通过反射调节各器官的活动。神经系统是人体最主要的机能调节系统神经系统是心理现象的物质基础2013-11-1138人的机能特性二、神经系统的组成12对31对2013-11-1139神经人的机能特性（一）神经组织神经元（神经细胞）：感受刺激、传导神经冲动组 神经胶质（神经胶质细胞、胶质细胞）：对神经织 元起支持、保护、分隔和营养作用。主要包括：星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞、Schwann细胞及室管膜细胞。人的机能特性1神经元的一般结构胞体 ：与一般细胞相似突起树突轴突终末 突起的一部分，参与形成突触和组成神经末梢，分布于外周器官，感受来自体、内外的刺激或支

13、配效应器（如肌细胞、腺细胞等）的活动。神经末梢胞体树突轴突突起髓鞘神经纤维神经元人的机能特性2、神经元间的功能联系及活动突触的结构及传递人的机能特性1）突触的结构突触的微细结构 电镜下：突触前膜：前膜内侧有囊泡栏栅和突触小泡，释放化学递质突触间隙：1050nm，有粘多糖和糖蛋白突触后膜：特异性受体或化学门控式通道特点：一个神经元可以通过突触传递影响多个神经元的活动；同时，一个神经元的胞体或树突也可通过突触接受多个神经元传来的信息。人的机能特性人的机能特性突触的结构人的机能特性三、人的信息处理人得到信息的途径：2013-11-11信息直接的间接的如直接看到的周围的人和物。即借助于各种视、听、触等

14、显示装置，如电视机、收音机、雷达等47人的机能特性3 人的运动系统及运动输出一、 人的运动系统的构成二、人的运动输出2013-11-1148人的机能特性一、 人的运动系统的构成关节运动枢纽，联接骨构成骨骼；肌肉运动的动力，收缩、伸张牵动骨绕关节运动；骨运动的杠杆，支持软组织，承受体重。重点骨力点b关节a2013-11-11O支点肌肉49人的机能特性关节的活动范围如：膝关节，前摆、后摆(0、135)舒适范围(-95 -120)肢体的出力范围如：手臂伸直时肌肉，男左210N、右230N肢体的动作速度与频率如：手指敲击最大频率 - 35次/s2013-11-1150人的机能特性肌肉、骨骼与供能系统（

15、一） 肌肉组织及其工作特征肌肉是人体四种组织中数量最多的组织。人做任何动作，都要依靠肌肉的收缩与舒展。肌肉收缩有向心收缩、离心收缩、等长收缩等形式。前两种收缩是实现人体各种运动所必需的，它们是动力性的，总称为动力性收缩。等长收缩则是静力性收缩。(1)向心收缩。当肌肉收缩产生的张力大于外加阻力时，肌肉缩短并牵拉着骨杠杆作向心运动，故称向心收缩。 也称等张收缩。(2)离心收缩。当肌肉收缩时产生的张力小于外力时，肌肉被拉长。(3)等长收缩。肌肉收缩产生张力但长度保持不变时的收缩形式称为等长收缩。人的机能特性（二）骨骼系统（1）骨及骨骼。人体内有206块骨。其中有177块直接参与人体运动。按结构形态和

16、功能，人体骨骼系统可分成颅骨、躯干骨、四肢骨三大部分。右图，是人体骨骼系统结构图。（2）关节。人体四肢骨之间普遍由关节连结。关节的功用主要在于它可使人的肢体有可能作屈伸、环绕和旋转等运动。在关节中有四类神经末梢，主要功能是向中枢提供关节位置变化的信息、关节活动速度的信息、关节实际位置的信息及感受痛觉的信息。人体骨骼系统结构人的机能特性（三）人体活动能源需氧系列ATP-CP系列体力劳动时肌肉乳酸系列活动的能量来源骨骼肌占体重的40%，能量消耗较大呀！人的机能特性1、ATP-CP系列(三磷酸腺苷-磷酸肌酸系列 )：ATP酶ATP+H2OCPKADP+Pi+29.3KJ/mol 供肌肉活动ATPAD

17、PPi +Cr (肌酸)CP特点：不需氧、非常迅速，为肌肉收缩能量的直接来源CP贮藏量甚微，只能供肌肉活动几秒钟之用只能满足短暂的剧烈活动之用人的机能特性在开始阶段利用糖类较多，但随着活动时间的延长，利用脂肪的比例增大，脂肪即成为主要的能源。2、需氧系列：维持肌肉继续活动的能量主要来自于糖类、脂肪和蛋白质。它们不断分解，通过氧化磷酸化过程提供能量，供给ATP的再合成，这一过程需要有氧气供应。特点：需氧，速度较慢生成的能量较多，不产生致疲劳性副产物能量的产生几乎不受限制经济、持久，适应长期及中等劳动人的机能特性短期重体力、极重体力劳动3、乳酸系列：在大强度活动时，ATP 分解非常迅速，氧化磷酸化

18、补充ATP的能力受到氧气供应的限制，形成ATP的速度不能满足需要。这时，无氧糖酵解开始参与提供肌肉所需的ATP。特点：不需氧能迅速提供较多的能量大量消耗糖原,产生的乳酸有致疲劳性产生ATP有限，不经济、也不能持久人的机能特性表 2-1 肌肉能量供应系统的一般特性ATP-CP 系列乳酸系列需氧系列氧速度能源无氧非常迅速CP，贮量有限无氧迅速糖原，产生的乳酸有致疲劳性需氧较慢糖原，脂肪及蛋白质，不产生致疲劳性副产物产生 ATP很少有限几乎不受限制劳动类型任何劳动，包括短暂 短期重及很重的劳动 长期轻及中等劳的极重劳动动人的机能特性二、人的运动输出信息输出类型：语言输出智能型人机系统将更多用此运动输

19、出重要的方式。2013-11-1158运动输出的质量指标人的机能特性1 反应时间：是刺激和反应的时间间隔。其长短受感觉器官类型、刺激信号强度、刺激清晰度和可辨性、人的个体因素影响。2 运动速度：完成动作的时间。与动作类型、目标距离、运动方向、动作轨迹特征有关。3 运动准确性：运动输出质量高低指标之一。主要影响因素为运动时间、运动类型、运动方向、操作方式。2013-11-1159人的机能特性4 人的心理现象一、心理学概念二、个性心理特征三、习惯四、人机工程设计心理学的应用例2013-11-1160人的机能特性一、心理学概念心理是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识倾向等心理现

20、象的总称。心理学是研究人的心理现象及其活动规律的科学。2013-11-1161人的机能特性心理现象心理过程个性心理认识过程情感过程意志过程个性心理特征能力个性倾向性需要、动机2013-11-11气质性格兴趣、信念世界观62人的机能特性1、心理过程、心理过程认识过程人在认识客观事物活动中表现出的各种心理现象。有：感觉、知觉、思维、想象、记忆情感过程在认识过程中内心产生情感，并表现出满意失望、喜欢厌恶、愉快忧愁、振奋惊恐等内心体验。意志过程为完成或实现某目标自觉克服内心矛盾和困难的心理过程。2013-11-1163人的机能特性2、个性心理、个性心理个性心理表现人们个体差异的心理现象。个性心理特征是个性结构中较稳定的成分。能力、气质、性格的差异。个性倾向性是指需求、动机、爱好、兴趣、信念、世界观的差异。是个性的潜在力量。2013-11-1164人的机能特性3、心理现象的相互关系、心理现象的相互关系人的个性心理通过心理过程形成个性心理制约着心理过程并在过程中得以表现三种心理过程相互联系、制约认识是基础，情感和意志是行为的动力个性心理特征与个性倾向性相互联系、相互促进2013-11-1165人的机能特性二、个性心理特征能力指一个人顺利完成一定活动所表现出的稳定的心理特征。它直接影响活动的效率。能力的分类一般能力认识活动的能力，也称智力。（包括观察力、